铝合金因其优异的性能,广泛运用于航空航天、建筑型材等领域中。但铝合金电极电位较负,易发生各类腐蚀,因此铝合金在应用中,需进行表面防护处理。具有良好耐蚀和自愈性的铬酸盐转化膜技术因含强致癌性的Cr6+而被禁止使用,无铬转化技术当前备受关注。课题组前期研究发现,利用NaVO3制备的有色Ti-Zr-V转化膜具有优异的耐蚀性,且具有与铬酸盐转化膜相似的自愈性,但对其自愈过程及其控制因素尚不清楚。基于此,本研究通过成分调整探究组分对膜层自愈性的影响,探讨了NaVO3在自愈过程中的作用机制,观测Ti-Zr-V转化膜的自愈过程,并提出自愈机制。通过成分调整研究发现,单宁酸主要起着色和改善膜层耐蚀性的作用,NaVO3作为氧化剂加快成膜过程。与NaVO3复合获得的膜层具有自愈性,而与着色剂单宁酸复合的膜层未表现出自愈性。对单一NaVO3膜层自愈性探究表明,随处理时间延长,人工划痕逐渐愈合且耐蚀性逐渐增大,NaVO3膜层具有自愈性。起自愈作用的是膜层中可溶性V2O5,而难溶于水的V2O3、VO2与Al2O3,起到形成骨架的作用,吸附V2O5。可溶性V2O5溶解、扩散到划痕处发生反应生成钒的低价氧化物。在单宁酸中加入NaVO3,获得具有自愈性的复合转化膜层。膜层物质组成为难溶性V2O3、VO2与Al2O3、Al与V的有机络合物及可溶于水的V2O5。随着处理时间延长,缺陷逐渐愈合,膜层耐蚀性提高。复合膜层自愈为膜层中V2O5溶解、扩散迁移到划痕处,通过氧化还原反应生成难溶性钒的低价氧化物导致。对已优化后Ti-Zr-V复合膜层自愈性进行研究,膜层具有与铬酸盐转化膜类似的自愈性能,且膜层由Al、Zr、Ti和V等有机络合物以及氧化物、氟化物组成,其中有机络合物占比较大。膜层自愈后划痕底部有新的膜层生成,自愈合过程与V2O5的溶解、水解、扩散有关,自愈后划痕处的物质组成主要为钒的低价氧化物。本文系统地探究了Ti-Zr-V转化膜层的自愈性和自愈性机理,对后续从成分设计研发自愈性转化膜层具有一定的理论意义和参考价值。